為“?！彼?，為“型”所困

張秀亮

新課標(biāo)特別強(qiáng)調(diào)過程目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生探索新知識(shí)的經(jīng)歷和獲得新知的體驗(yàn).新課標(biāo)實(shí)施以來，“滿堂罐”式的教學(xué)模式已逐漸被廣大教師所擯棄，取而代之的是凸顯學(xué)生主體、關(guān)注師生情感互動(dòng)的“主體性的情境教學(xué)”模式.但實(shí)際操作中，我們發(fā)現(xiàn)物理課堂上一些教師為了趕進(jìn)度、上難度，對(duì)課堂上生成的原生態(tài)的資源、情境、模型不善于處理或處理不當(dāng)，只顧知識(shí)的教學(xué)，忽視情境的分析，物理建模的指導(dǎo)，使學(xué)生解題時(shí)生搬硬套，常常為“?！彼?，為“型”所困.這樣的物理課堂要想實(shí)現(xiàn)“使每一個(gè)學(xué)生都能充分發(fā)展”只能是“海市蜃樓”.下面以江蘇省2012年高考物理第13、14小題為例，加以說明.

例1 （2012年江蘇高考第13題）某興趣小組設(shè)計(jì)了一種發(fā)電裝置，如圖1所示. 在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場(chǎng)區(qū)域的圓心角α均為4π/9，磁場(chǎng)均沿半徑方向.匝數(shù)為N的矩形線圈abcd的邊長(zhǎng)ab=cd=l、bc=ad=2.線圈以角速度 繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，bc和ad邊同時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng).在磁場(chǎng)中，兩條邊所經(jīng)過處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向始終與兩邊的運(yùn)動(dòng)方向垂直.線圈的總電阻為r，外接電阻為R. 求：

（1）線圈切割磁感線時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小Em;

（2）線圈切割磁感線時(shí)，bc邊所受安培力的大小F;

（3）外接電阻上電流的有效值I.

試題分析 本題以交流發(fā)動(dòng)機(jī)為背景，考查了法拉第電磁感應(yīng)定律、安培力、交變電流、描述交變電流的物理量、閉合電路、電功、電功率、焦耳定律和勻速圓周運(yùn)動(dòng)等知識(shí)，要求考生具有一定的推理和分析綜合能力.由于與教材中發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，而本題呈現(xiàn)的是一種輻射狀磁場(chǎng)，所以，線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，兩條邊始終垂直切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電流為“方波式”交變電流.要求學(xué)生根據(jù)以上的分析，運(yùn)用相關(guān)的物理規(guī)律解答（1）、（2）問.在解決第（3）問時(shí)，不能套用正弦式交變電流有效值與最大值的關(guān)系，而應(yīng)從有效值的定義入手進(jìn)行求解.

答題主要錯(cuò)誤：①審題不清，粗心大意，主要有漏掉匝數(shù)N、切割長(zhǎng)度用代入、沒有注意到bc和ad 邊同時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng).②不會(huì)分析物理模型、遷移能力不強(qiáng).許多學(xué)生誤認(rèn)為線圈產(chǎn)生正弦式交變電流，從而直接套用正弦式交變電流有效值與最大值的表達(dá)式，如“E=NBSωsinωt”、“I=Im/2”等.

錯(cuò)誤原因 題中發(fā)電機(jī)的輻射狀磁場(chǎng)使試題的內(nèi)涵有了新意，和平時(shí)所做的練習(xí)題中的模型有所不同，要求考生在答題時(shí)不能僅依靠機(jī)械記憶、模仿.但許多考生不會(huì)對(duì)新的情境進(jìn)行分析，而是憑著直覺將比較熟知的正弦交變電流的模型直接套用過來，導(dǎo)致解題錯(cuò)誤.這恰是題海戰(zhàn)術(shù)的負(fù)面效應(yīng).

點(diǎn)評(píng) 本題采用了學(xué)生較為熟悉的發(fā)動(dòng)機(jī)模型，難度不算大，意在考查基礎(chǔ)知識(shí)和基本能力，但得分率只有0.35.近年來，江蘇物理高考題力求原創(chuàng)，要求中學(xué)物理教學(xué)中，讓學(xué)生走出題海，加強(qiáng)物理方法的學(xué)習(xí).培養(yǎng)學(xué)生的審題能力，使學(xué)生會(huì)根據(jù)具體條件的變化，探索如何排除思維定式的干擾，盡可能地激活學(xué)生思維，提高學(xué)生解題思維能力.

例2 （2012年江蘇高考第14題）某緩沖裝置的理想模型如圖2所示，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連，輕桿可在固定的槽內(nèi)移動(dòng)，與槽間的滑動(dòng)摩擦力恒為f. 輕桿向右移動(dòng)不超過l 時(shí)，裝置可安全工作.一質(zhì)量為m的小車若以速度v0撞擊彈簧，將導(dǎo)致輕桿向右移動(dòng)l/4.輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且不計(jì)小車與地面的摩擦.

（1）若彈簧的勁度系數(shù)為k，求輕桿開始移動(dòng)時(shí)，彈簧的壓縮量x;

（2）求為使裝置安全工作，允許該小車撞擊的最大速度vm;

（3）討論在裝置安全工作時(shí)，該小車彈回速度v'和撞擊速度v的關(guān)系.

試題分析 本題考查動(dòng)能定理、功、彈性勢(shì)能、滑動(dòng)摩擦和靜摩擦、胡克定律、共點(diǎn)力作用下物體的平衡等知識(shí)，要求考生在理解相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上，能正確構(gòu)建物理模型.

該題中緩沖裝置工作中涉及多個(gè)物理過程.小車運(yùn)動(dòng)情況：小車撞擊彈簧后，使彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧對(duì)小車和輕桿都有力的作用，小車減速運(yùn)動(dòng)，但彈簧壓縮量逐漸增大，彈力增大.若小車速度減小到零時(shí)，最大彈力仍小于輕桿與槽間的滑動(dòng)摩擦力f，則輕桿不能運(yùn)動(dòng)，小車被彈回，小車彈回速度就等于小車的撞擊速度.若小車速度未減小到零時(shí)，彈力就等于輕桿與槽間的滑動(dòng)摩擦力f了，則輕桿發(fā)生移動(dòng)，由于彈簧和桿的質(zhì)量均不計(jì)，所以小車做勻減速運(yùn)動(dòng)，此過程中彈簧的壓縮量保持不變，直到速度減為零，然后小車再被彈回.

答題主要錯(cuò)誤：①第（1）問中部分考生誤認(rèn)為彈簧的彈力等于2f，得出錯(cuò)誤結(jié)論.②第（2）（3）問的得分率很低，注意錯(cuò)誤是：一是考生考慮問題不全面，在彈簧壓縮過程中漏掉彈性勢(shì)能的增加量，動(dòng)能定理錯(cuò)寫成“14fl=12mv20”或“fl=12mv2m”.二是不能依據(jù)題意寫出相應(yīng)的表達(dá)式.如不能將動(dòng)能定理與具體的物理過程聯(lián)系起來，只籠統(tǒng)寫出“W合=ΔEk”，還有的寫出“12mv2-12mv′2=Fl”、“W=Fs=Fl4，F(xiàn)=ma”.

錯(cuò)誤原因 本題有兩個(gè)難點(diǎn)，許多考生不能突破.第一不理解“輕桿”意味質(zhì)量為零，這與考生平時(shí)練習(xí)中常見的兩體模型有很多不同，不掌握這種理想模型的處理方法.第二是大部分考生由于沒有能分析出小車的運(yùn)動(dòng)過程、建立出物理模型，所以感覺此題無從下手.

點(diǎn)評(píng) 本題選取生產(chǎn)實(shí)際中常用的裝置為背景，意在引導(dǎo)教學(xué)活動(dòng)貼近生活、貼近社會(huì).試題模型新穎，物理內(nèi)涵豐富，突出考查考生的物理思維能力，是選撥優(yōu)秀學(xué)生的好題.由此可見，中學(xué)生對(duì)物理學(xué)中一個(gè)重要的研究方法，即物理建模的能力還比較差，要求我們物理教師在平時(shí)的教學(xué)中，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生陌生情境的分析、物理建模的指導(dǎo).

反思 這兩題給人的感覺并不難，但考生在考試做題時(shí)困難之大、錯(cuò)誤之多、得分之低，出乎教師和命題者的意料，筆者經(jīng)思考，其主要原因是學(xué)生分析問題的能力不夠，導(dǎo)致情境看不懂，不能建立物理模型，問題無法解決.給我們的高中物理教學(xué)帶來如下幾點(diǎn)啟示：

（1）改變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念.雖然在新課程的背景下物理教學(xué)方式有了很大改變，由于應(yīng)試教育的影響，教師不自覺的走上傳統(tǒng)的教學(xué)方式的老路，學(xué)生處于被動(dòng)接受的狀態(tài)，缺少物理思想和物理方法的感悟和升華，不能完全理解物理概念的本質(zhì)，解題不是建立在理解的基礎(chǔ)上，而是機(jī)械模仿，接受的知識(shí)和方法是片面的、單一的、蒼白的、僵硬的.要改變這種狀況，必須讓學(xué)生參與到教學(xué)中來，實(shí)現(xiàn)師生交流.有一位名人說得好“告訴我，我不會(huì)記住;演示給我看，我可能會(huì)記住;讓我參與，我就會(huì)明白”.課堂上教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)一種民主、寬松、和諧的探索氛圍，有針對(duì)性地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、實(shí)踐、閱讀、思考、討論、嘗試、練習(xí)等探究活動(dòng).要降低“教”的“富營(yíng)養(yǎng)”，增強(qiáng)學(xué)生“學(xué)”的“饑餓感”.該學(xué)生做的事教師絕不插手，更不“越俎代庖”，最大限度地讓學(xué)生在活動(dòng)中學(xué)習(xí)，在主動(dòng)中發(fā)展，在合作中增知，在探究中創(chuàng)新，逐漸步入“教”與“學(xué)”互促互動(dòng)，相得益彰的良好循環(huán)軌道.鼓勵(lì)學(xué)生勇于提出不同的觀點(diǎn)和見解.面對(duì)學(xué)生的“節(jié)外生枝”，教師絕不能以“自衛(wèi)”的本能而回避、壓制、排斥，而應(yīng)接納、鼓勵(lì)，因?yàn)閷W(xué)生的“異類信息”往往孕育著創(chuàng)新的火花，是教學(xué)相長(zhǎng)的最佳契機(jī).否則就是“入寶山而空返”，學(xué)生出錯(cuò)不怕，就怕教師沒有處理錯(cuò)誤的辦法.

（2）注重培養(yǎng)學(xué)生的審題能力.物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的各項(xiàng)能力是新課程理念下進(jìn)行素質(zhì)教育的根本.而“審題”能力是學(xué)生解題過程中最根本的一項(xiàng)能力.在近年來的高考試題，由于信息給予量大大增加，對(duì)學(xué)生“審題”能力的要求越來越高.但由于升學(xué)壓力，導(dǎo)致題海戰(zhàn)術(shù)盛行，而忽視了學(xué)生“審題”能力的培養(yǎng)，對(duì)待學(xué)生的錯(cuò)誤不是從審題的根本上找原因，而是馬馬虎虎給予糾正，使得學(xué)生在審題方面常會(huì)犯以下幾種錯(cuò)誤：①讀題時(shí)只注意給出的數(shù)字或字母的條件，對(duì)一些敘述性的文字視而不見（如光滑、絕緣、恰好、最終等）;②由于物理試題較長(zhǎng)，學(xué)生在閱讀時(shí)沒有耐性，再加上不注意隱性條件和臨界條件及干擾條件，結(jié)果就掉進(jìn)題目設(shè)置的陷阱里;③不習(xí)慣畫草圖，碰到一些抽象的、過程比較繁雜的題目就繳槍投降.

平時(shí)要教給學(xué)生審題的方法.第一步尋找關(guān)鍵詞，除注意給出的數(shù)字或字母的條件外，對(duì)敘述性的文字也要關(guān)注，廣泛聯(lián)想，弄清題目中所涉及的現(xiàn)象和過程，正確還原物理模型;第二步畫草圖，它直接影響解題效果;第三步尋找重要條件，挖掘隱含條件，排除干擾因素，分析臨界條件等;第四步與物理知識(shí)對(duì)接，將題目所給的條件與所學(xué)的物理知識(shí)相對(duì)接，準(zhǔn)確無誤地應(yīng)用物理理論解決物理問題.

（3）注重創(chuàng)新思維的訓(xùn)練與創(chuàng)新能力培養(yǎng).創(chuàng)新思維是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、開發(fā)智力、培養(yǎng)綜合素質(zhì)的襁褓.讓思維訓(xùn)練為學(xué)生的創(chuàng)新能力插上翅膀，是我們每一位物理教師當(dāng)下的首要任務(wù).注意用好以下幾種方法：①在調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣中嘗試訓(xùn)練.愛因斯坦說過，興趣是最好的老師.只有當(dāng)學(xué)生以極大的熱情投入到學(xué)習(xí)活動(dòng)中，才可能碰撞出智慧的火花，“主動(dòng)地獲取知識(shí)，形成能力”，使我們的課堂變得生動(dòng)、輕松起來，并從中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的、正確的情感、態(tài)度和價(jià)值觀.②在鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑設(shè)問中嘗試訓(xùn)練.清朝一位學(xué)者陳憲章認(rèn)為：“學(xué)貴有疑，小疑則小進(jìn)，大疑則大進(jìn).”可見疑問之重要.“疑”不要停留在自己心中，有疑則問.教學(xué)過程中應(yīng)注重鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑，在質(zhì)疑中不斷拓寬思維.質(zhì)疑的過程是積極思維的過程，是提出問題、發(fā)現(xiàn)問題的過程.教師在課堂上提供質(zhì)疑的契機(jī)，教給質(zhì)疑的方法，讓學(xué)生有法可循.改變學(xué)生在學(xué)習(xí)中的被動(dòng)地位，激起探求新知的欲望，迸發(fā)出創(chuàng)造的思維火花，能以較高的效率全面發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力.③在啟發(fā)學(xué)生無盡的想象中嘗試訓(xùn)練.正如愛因斯坦所說：“想象力比知識(shí)更重要，因?yàn)橹R(shí)是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動(dòng)著社會(huì)的進(jìn)步.”想象切合學(xué)生富于幻想的天性，課堂上用開放性的情境，為學(xué)生思維的展開提供廣闊的空間.鼓勵(lì)學(xué)生放飛想象的翅膀，打破學(xué)生的思維定式，讓思維放開，縱橫馳騁，然后進(jìn)行合理想象、科學(xué)想象等方面的訓(xùn)練.想象以知識(shí)積累、生活積累為基礎(chǔ)的，課堂上學(xué)生解決開放性問題的時(shí)候，會(huì)有“山重水復(fù)疑有路”的感覺，這時(shí)教師要善于凝聚學(xué)生的點(diǎn)滴想法，點(diǎn)燃他們思維的火花，耐心啟發(fā)、誘導(dǎo)、“鋪路搭橋”，以暴露分析的思維障.